油氣站場雷電防護的一些改進措施

高少杰 陳聰 陳光景

摘 要：隨著油氣管道建設項目地域的不斷擴大，站場數量的不斷增加，且很多站場、閥室位于多雷區或者強雷區。站場、閥室發生雷擊災害的概率大大增加。本文通過雷電電磁場、感應電壓、沖擊電流的計算分析，提出了雷電電磁脈沖屏蔽、設備布置、綜合布線等改進措施。

關鍵詞：油氣管道， 雷電電磁場，改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.059

1 雷電電流

雷電也稱為閃電，它是發生于大氣中的一種瞬態（1s以內）的、大電流（峰值電流平均高達幾十kA）、高電壓、高功率（其峰值功率可達1億kW）、長距離（幾十km）的放電現象。

閃電在雷擊的過程產生了強大的雷電流（目前觀測到的最大雷電電流為430kA）和高電壓（雷電通道兩端電位差可達上萬伏）。

2 雷電電磁場的傳播

雷電電磁場隨著雷電流的變化而變化，隨著時間的增大，雷電電磁場有一個峰值，之后逐漸衰減；隨著觀測距離的增大，雷電電磁的峰值達到觀測點的時間變長，峰值也在減小，這就說明雷電電磁場在空間傳播過程中有一定的衰減。

3 磁場強度及屏蔽計算

由于建筑物鋼筋結構有多種形式，當具有現澆密網格鋼筋的籠式避雷網結構或全鋼結構板式外墻板和屋面板的建筑物屏蔽體，將有較滿意的屏蔽性能。

所謂屏蔽效能，其定義為同一地點無屏蔽時的電磁場強度與有屏蔽體后的電磁場強度之比，實際中通常用分貝（dB）來標示為：

此時H1為金屬板屏蔽內的磁場，H0為金屬板屏蔽外的磁場，根據計算可見，雷擊電磁場經過金屬板屏蔽后，磁場強度大大減弱，可以判斷磁場不會對設備產生影響。設備產生的損壞，是因為與外部有連接的電纜導入的磁場、感應電壓所致。

6 改進措施

通過以上對公式的分析，可以得出以下結論：

（1）增加空間屏蔽，縮小網格尺寸，對門、窗等增加網格屏蔽；有效減小建筑物內的磁場強度。

（2）合理布線減小感應環路面積，減小感應電壓；在防靜電地板下電纜采用橋架保護，利用線路屏蔽減小磁場影響。

（3）對磁場強度感應敏感的設備的增加金屬外殼。

參考文獻：

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[2]孫相海，孫健等.變電所雷擊事故調查分析[R].2015年電磁脈沖與雷電防護技術研討會，85-87.

[3]吳曉斌，王秀華，張文革等，工業與民用供配電設計手冊[M].中國電力出版社，1198-1312.

作者簡介：高少杰（1984-），男，碩士研究生，工程師，從事油氣管道站場供配電設計工作。